尾礦庫潰壩事故案例

1、尾礦庫潰壩事故案例,國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局相桂生 教授級高級工程師,一、尾礦庫事故幾率分析,根據(jù)尾礦庫實際發(fā)生事故的統(tǒng)計資料分析，尾礦庫事故中幾乎占l/3的是由于洪水原因所造成的，其中包括泄洪能力不足，超標洪水、排洪設施損壞或淤堵等；其次壩基滲漏事故約占1/5強，其中運行前5年發(fā)生事故的約占1/3，而其中運行第一年發(fā)生事故的約占一半；排洪設施事故多發(fā)生在投入運行后的第一年的約占1/3，其中大半發(fā)生在汛期泄流時，其他事故中包括壩坡失穩(wěn)

2、以及地震液化等。,一、尾礦庫事故幾率分析,,二、因洪水而發(fā)生的事故,1.美國布法羅河煤泥庫該庫位于美國西弗吉尼亞州的布法羅河上，該庫由三座相連的小庫組成，下游庫壩高45m、頂寬152m、壩長365m，壩材為煤矸石、低質(zhì)煤、頁巖、砂巖等。在下游壩上游180m及364m處又用煤矸石新建兩座新壩，新壩壩高13m、頂寬146m、壩長167m，庫內(nèi)設有直徑610mm排水管，以控制上游庫內(nèi)水位。自1972年2月23日起，連續(xù)降雨三天，23日雨量

3、達94mm，致庫內(nèi)水位急劇上漲，水位高于壩頂標高2m，上游壩體出現(xiàn)縱向裂縫，繼而壩坡產(chǎn)生大滑動。塌滑體擠壓第二庫(中庫)，致造成第二庫(中庫)內(nèi)泥漿涌起而越過壩頂，高達4m進入下游庫區(qū)，致泥漿流沖開下游壩體寬度15m、深達7m的缺口，使上游庫內(nèi)4.8×lO5m3煤泥廢水在15分鐘內(nèi)全部泄空，3小時內(nèi)泄流距離24km，達到布法羅河口。布法羅河煤泥庫潰壩事故，造成125人死亡、4000多人無家可歸，并沖毀橋梁9座、一段公路、經(jīng)濟

4、損失達6200多萬美元。,2.巋(kui)美山尾礦庫該庫位于我國江西省贛州地區(qū)，因尾礦庫泄洪能力不足，1960年8月27日，洪水漫頂造成潰壩。該庫初期壩壩高17 m、寬度3 m、壩長198 m、相應庫容5.0×lO5m3，庫內(nèi)設有直徑1.6m的排水管、上部為0.5m×0.6m雙格排水斜槽。潰壩之前已連續(xù)降雨16小時，雨量達136mm，庫內(nèi)已是汪洋一片，排水斜槽蓋板已被泥沙覆蓋，泄流不足，導致洪水漫頂、壩體潰決，沖

5、走土方4×104m3，尾礦3×104m3，近千畝田地受害。,3.牛角垅尾礦庫該庫位于湖南省郴州地區(qū)，為一山谷型尾礦庫。初期壩壩高16m、壩頂寬度3m、壩長92m。后期壩采用上游法水力沖填壩，尾礦堆積壩壩高41.5m、庫容150×104m3。庫內(nèi)設有斷面為1.2 m×l.9 m的排水溝及涵洞、長度約570m，庫尾還設有斷面為4m×2.9m、長度222.7m的截洪溝，將庫區(qū)洪水排入東河。

6、潰壩前該庫已堆尾礦約110×104m3，潰壩前連降暴雨，雨量達到429.8mm，屬于數(shù)百年不遇之特大洪水(郴州地區(qū)最大降水量為180mm)，1985年8月25日由于洪水超標，加之暴雨時大量泥石流下泄，上游洪水越過截水溝進入尾礦庫，超標洪水致尾礦庫水位上漲，造成洪水漫頂沖垮壩體近60m長的缺口，致高達23m的尾礦堆積壩全部沖潰，尾礦流失量達100×104t左右。本次超標洪水災害造成49人死亡，沖毀房屋39棟，輸電、通訊

7、線路被毀近8km，公路損壞7.3km，直接經(jīng)濟損失達1300多萬元。,類似洪水漫頂潰壩事故實例還有：銀山鉛鋅礦尾礦壩于1962年7月2日，因洪水造成初期壩決口潰壩，致部分尾礦泄漏造成環(huán)境污染，所幸未造成人員傷亡；新冶銅礦龍角山尾礦壩于1994年7月12日，因發(fā)生超標洪水，造成洪水漫頂導致潰壩，本次事故造成26人死亡、2人失蹤和重大經(jīng)濟損失。,三、因壩體失穩(wěn)而發(fā)生的事故,火谷都尾礦庫1.概況該庫位于我國云南省紅河州境內(nèi)，為一個自然封閉

8、地形。它位于個舊市城區(qū)以北6km，西南與火谷都車站相鄰，東部高于個舊一開遠公路約100m，水平距離160m，北鄰松樹腦村，再向北即為乍甸泉出水口，高于該泉300m，周圍山巒起伏、地勢陡峻。庫區(qū)有兩個埡口，北面埡口底部標高1625m，東部埡口底部標高1615m，設計最終壩頂標高1650m，東部埡口建主壩，待尾礦升高后，再以副壩封閉北部埡口。,,,壩體構(gòu)造該庫位于溶巖不甚發(fā)育地區(qū)，周邊有少許溶洞，主壩位于庫區(qū)東部埡口處。原設計為土石混合壩

9、(圖3)，因工程量大分兩期施工。第一期工程為土壩，壩高18m，壩底標高1615m，壩頂標高1633m，內(nèi)坡為1:2.5～l:2，外坡為1:2，相應庫容475×104m3，土方量12×104m3。第二期工程為土石混合壩，壩高35m，壩頂標高1650m，相應庫容1275×104m3，土方量32×104m3，石方量18×104m3。第一期土壩工程施工質(zhì)量良好，實際施工壩高降低了5.5m，壩頂標

10、高為1627.5m，相應減少土方工程量9×104m3，相應庫容量為325×104m3。生產(chǎn)運行中，壩體情況良好，未發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象。,,,按原設計意圖在第一期工程投入運行后，即應著手進行尾礦堆筑壩體試驗工作，若不能實現(xiàn)利用尾礦堆筑壩體，則應按原設計進行二期工程建設。該庫于1958年8月投入運行，至1959年底，庫內(nèi)水位已達1624.3m，距壩頂相差3.2m，庫容將近滿庫，此時尚未進行第二期工程施工。為了維持生產(chǎn)，于1

11、960年全年，生產(chǎn)單位組織人員在壩內(nèi)坡上分5層填筑了一座臨時小壩，共加高了6.7 m、壩頂標高為1634.2m，如圖4所示。筑壩與生產(chǎn)放礦同時進行(邊生產(chǎn)邊放礦)，大部分填土沒有很好夯實，筑壩質(zhì)量很差。1960年12月，臨時小壩外坡發(fā)生漏水，在降低水位進行搶險時又發(fā)生了滑坡事故。經(jīng)研究將二期工程的土石混合壩壩型改為土壩，壩頂標高1639.5m，并將壩體邊坡改陡至內(nèi)坡1:1.5，外坡1:(1.5～1.75)，以維持生產(chǎn)。第二期筑壩工程

12、施工質(zhì)量理應按第一期工程的質(zhì)量要求進行工程施工，至于第二期壩體能否堆筑在臨時小壩壩體之上以減少筑壩工程量，必須等待工程地質(zhì)勘察做出結(jié)論后再行決定。,1961年3月第二期工程壩體已施工至l625m標高，但筑壩速度(壩體增高)落后于庫內(nèi)水位上升速度。為了維持生產(chǎn)并減少筑壩工程量，在沒有進行工程地質(zhì)勘察情況下，即決定將第二期工程部分壩體壓在臨時小壩上，同時提出進一步查明工程地質(zhì)情況和尾礦沉積情況后，再決定第二期工程壩體采取前進(全部壓在臨時小

13、壩上)方案或后退(只壓臨時小壩1/3)方案。1961年5月，在未進行工程地質(zhì)勘察的情況下，決定將第二期工程壩體全部壓在臨時小壩上，且壩體增高4.5m，即壩頂標高為l 644m，土壩內(nèi)坡為1:1.5，外坡分別為1:1.5、l:1.6、1:1.75，修改后壩體斷面構(gòu)造如下圖所示。,,,第二期工程從1961年2月開工到1962年2月完工。按原設計要求施工時每層鋪土厚度15～20cm、土料控制含水率20％時，相應干密度不小于1.85t/m3。但

14、施工中壓實后壩體干密度降低為1.7t/m3，沒有規(guī)定土料上壩的含水率，并且施工與生產(chǎn)運行齊頭并進，甚至有4～5個月時間，由于庫內(nèi)水位上升很快，不得不先堆筑土壩來維持生產(chǎn)，因此施工中壩體的結(jié)合面較多(較大的結(jié)合面有6處)。壩體的結(jié)合部位沒有采取必要的處理措施，施工質(zhì)量差，施工中經(jīng)試驗后規(guī)定每層鋪土厚度為50cm，實際鋪土厚度大部分為40～60cm，個別鋪土厚度達80cm，施工中質(zhì)檢大部分壩體濕密度達1.7t/m3以上。在施工期間已發(fā)現(xiàn)臨時

15、小壩后坡有漏水現(xiàn)象，有一段100m×lm×lm的壩體(為后來的決口部位)含水較多，沒有壓實。在臨時小壩內(nèi)還存在搶險時遺留的鋼軌、木桿、草席等雜物，以及臨時小壩外坡長約43m、高5～9m的毛石擋土墻。第二期工程完工后不久，于1962年3月曾發(fā)現(xiàn)壩頂有長84m、寬2—3cm的縱向裂縫一條，經(jīng)過一個多月的觀測，裂縫仍在發(fā)展，于5月將裂縫進行了開挖回填處理。,潰壩事故由于施工期生產(chǎn)與施工作業(yè)同時進行，未進行壩前排放尾礦、

16、壩前水位較高，加之事故前3天下了中雨，至庫內(nèi)水位已達l641.66m；1962年9月20日曾發(fā)現(xiàn)壩南端及后來潰壩決口處的壩頂上各有寬2～3mm的裂縫兩條，長度約12m左右；另外，在內(nèi)坡距壩頂0.8m處(事故決口部位上)亦發(fā)現(xiàn)同樣裂縫一條。1962年9月26日，在壩體中部(壩長441m)發(fā)生潰壩，決口頂寬113m，底寬45m(位于1933m一期壩高)深約14m，流失尾礦330×104m3，澄清水38×104m3，共流

17、失尾礦及澄清水達368×104m3。此次潰壩事故共造成171人死亡、92人受傷，造成11個村寨及1座農(nóng)場被毀，近8200畝農(nóng)田被沖毀及淹沒，沖毀房屋575間，受災人達13970人，同時還沖毀和淹沒公路長達4.5km，本次事故造成了巨大的人民生命、財產(chǎn)損失，是我國尾礦庫事故中最為嚴重的一次。產(chǎn)生本次潰壩事故的主要原因是：壩體邊坡過陡；施工質(zhì)量差，且臨時小壩基礎為尾礦和礦泥，自身不穩(wěn)，而二期壩體又筑在臨時小壩之上；壩前又未排放

18、尾礦，壩體完全處于飽和狀態(tài)；對事故發(fā)生前已有滑坡跡象又未得到足夠的重視，最終導致壩內(nèi)臨時小壩失穩(wěn)向庫內(nèi)滑動，從而導致整個壩體潰決。,鴻圖選礦廠尾礦庫潰壩事故鴻圖選礦廠位于廣西壯族自治區(qū)南丹縣大廠鎮(zhèn)，是一家民營企業(yè)，設計生產(chǎn)規(guī)模120t/d。1999年建成投產(chǎn)，實際處理能力為200t/d。尾礦庫為山谷型，未進行正規(guī)設計，初期壩是漿砌石不透水壩，壩頂寬4m，壩長25.5m，地上部分高2.2m，埋入地下約4m，后期壩采用集中放礦上游式筑壩，

19、后期壩總高9m，庫容2.74×104m3，尾礦庫基本未設排洪設施。尾礦壩下有幾戶農(nóng)民和銅坑礦基建隊的10多間職工宿舍，1999年下半年，便陸續(xù)有外地民工在此搭建工棚。2000年10月18日上午9時50分，尾礦庫后期壩中部底層首先垮塌，隨后整個后期堆積壩全面垮塌，尾砂和庫內(nèi)積水直沖壩下游對面山坡反彈后，再沿壩側(cè)20m寬的山谷向下游沖出700m，共沖出水和尾砂1.43×104m3，其中水2700m3，尾砂1.16

20、15;104m3，庫內(nèi)尚留存尾砂11.3×104m3。此次垮壩事故造成28人死亡，56人受傷，其中銅坑礦基建隊職工家屬死亡5人，外來人員死亡23人，沖毀民工工棚34間和銅坑礦基建隊的房屋36間，直接經(jīng)濟損失340萬元。事故的直接原因是初期壩壩不透水，尾礦庫長期高水位運行(干灘長僅4m)，壩體處于飽和狀態(tài)，壩面沼澤化嚴重，造成壩體失穩(wěn)。,鎮(zhèn)安金礦尾礦壩鎮(zhèn)安金礦位于陜西商洛市鎮(zhèn)安縣，目前選礦廠日處理量450t。尾礦庫為山谷型，

21、原設計初期壩高20m，后期壩采用上游法尾礦筑壩，尾礦較細，粒徑小于0.074mm的占90％以上。堆積坡比1:5，并設排滲設施。堆積高度16m，總壩高36m，總庫容28×104m3。1993年投入運行，在生產(chǎn)中改為土石料堆筑后期壩至標高735m時，已接近設計最終堆積標高736m，下游坡比為1:1.5。此后，未經(jīng)論證、設計，擅自進行加高擴容，采用土石料按l:1.5坡比向上游推進實施了三次加高增容工程，總壩高50m，總庫容約105&

22、#215;104m3。2006年4月又開始進行第四次(六期壩)加高擴容，采用土石料向庫內(nèi)推進10m加筑4m高子壩一道，至4月30日18時24分子壩施工至最大壩高處突發(fā)壩體失穩(wěn)潰決，流失尾礦漿約15×104m3，造成17人失蹤，傷5人，摧毀民房76間，同時流失的尾礦漿還含有超標氰化物污染了環(huán)境，經(jīng)采取應急措施得到控制。,,事故經(jīng)過2006年4月30日下午，鎮(zhèn)安縣黃金礦業(yè)有限責任公司（以下簡稱鎮(zhèn)安黃金礦業(yè)公司）組織1臺推土機和一

23、臺自卸汽車及4名作業(yè)人員在尾礦庫進行壩體加高施工作業(yè)。18時24分左右，在第四期壩體外坡，壩面出現(xiàn)蠕動變形，并向壩外移動，隨后產(chǎn)生剪切破壞，沿剪切口有泥漿噴出，瞬間發(fā)生潰壩，形成泥石流，沖向壩下游的左山坡，然后轉(zhuǎn)向右側(cè)，約12萬立方米尾礦渣下泄到距壩腳約200余米處，其中絕大部分尾礦渣滯留在壩腳下方的200m×70m范圍內(nèi)，少部分尾礦渣及污水流入米糧河。正在施工的1臺推土機和1臺自卸汽車及4名作業(yè)人員隨潰壩尾礦渣滑下。下泄的尾

24、礦渣造成15人死亡，2人失蹤，5人受傷，76間房屋毀壞淹沒的特大尾礦庫潰壩事故。,尾礦庫四次加高擴容情況1992年12月，鎮(zhèn)安黃金礦業(yè)公司尾礦庫由蘭州有色冶金設計研究院提供初步設計，初期壩壩頂標高＋720米，壩高20米，壩頂長56米；五年后壩頂標高＋734米（企業(yè)稱為后期壩或二期壩，下同），壩高34米，壩頂長68米，總庫容為27.11萬立方米。當時工程發(fā)包給當?shù)卮迕襁M行施工。1997年7月、2000年5月、2002年7月，在初步設計

25、壩頂標高＋734米基礎上，鎮(zhèn)安黃金礦業(yè)公司又分別三次組織對尾礦庫壩體加高擴容（企業(yè)稱為三期壩、四期壩和五期壩，下同），工程發(fā)包給當?shù)卮迕襁M行施工。三次壩體加高擴容使尾礦庫實際庫容達到105萬立方米，壩高達到50米，壩頂長164米，壩頂標高＋750米。2006年4月，鎮(zhèn)安黃金礦業(yè)公司又第四次組織對尾礦庫壩體加高擴容（企業(yè)稱為六期壩，下同），子壩高4米，施工由尾礦庫壩體左岸向右岸至約83米處時發(fā)生潰壩。,尾礦庫安全評價情況2005年5月

26、20日，受鎮(zhèn)安黃金礦業(yè)公司委托，陜西旭田安全技術服務有限公司對鎮(zhèn)安黃金礦業(yè)公司尾礦庫安全生產(chǎn)現(xiàn)狀進行評價，并于2005年7月出具安全評價報告，評價結(jié)論為“該尾礦庫是由具有資質(zhì)的單位設計，通過對鎮(zhèn)安金礦尾礦庫現(xiàn)場查看及安全管理分析，初期壩是穩(wěn)定的，子壩高度與外坡比、安全超高及坡比構(gòu)成符合設計要求，后期壩壩面末發(fā)現(xiàn)塌陷、流土、管涌及沖刷現(xiàn)象，壩體總體穩(wěn)定，本次評價認定該尾礦庫運行正?！薄?事故原因分析（一）事故原因分析1）多次違規(guī)加高擴

27、容，尾礦庫壩體超高并形成高陡邊坡。1997年7月、2000年5月和2002年7月，鎮(zhèn)安黃金礦業(yè)公司在沒有勘探資料、沒有進行安全條件論證、沒有正規(guī)設計的情況下擅自實施了三期壩、四期壩和五期壩加高擴容工程；使得尾礦庫實際壩頂標高達到＋750米，實際壩高達50米，均超過原設計16米；下游坡比實為1:1.5，低于安全穩(wěn)定的坡比，形成高陡邊坡，造成尾礦庫壩體處于臨界危險狀態(tài)。2）不按規(guī)程規(guī)定排放尾礦，尾礦庫最小干灘長度和最小安全超高不符合安全規(guī)

28、定。該礦山礦石屬氧化礦，經(jīng)選礦后，尾礦渣顆粒較細，在排放的尾礦渣粒度發(fā)生變化后，鎮(zhèn)安黃金礦業(yè)公司沒有采取相應的筑壩和放礦方式，并且超量排放尾礦渣，造成庫內(nèi)尾礦渣升高過快，尾礦渣固結(jié)時間縮短，壩體穩(wěn)定性變差。,3）擅自組織尾礦庫壩體加高增容工程。由于尾礦庫壩體穩(wěn)定性處于臨界危險狀態(tài)，2006年4月，鎮(zhèn)安黃金礦業(yè)公司又在未報經(jīng)安監(jiān)部門審查批準的情況下進行六期壩加高擴容施工，將1臺推土機和1臺自卸汽車開上壩頂作業(yè)，使總壩頂標高達到＋754米，

29、實際壩高達54米，加大了壩體承受的動靜載荷，加大了高陡邊坡的壩體滑動力，加速了壩體失穩(wěn)。4）當壩體下滑力大于極限抗滑強度，導致圓弧型滑坡破壞。與潰壩事故現(xiàn)場目測的滑坡現(xiàn)狀吻合。同時由于垂直高度達50-54米，勢能較大，滑坡體本身呈飽和狀態(tài)，加上庫內(nèi)水體的迅速下泄補給，滑坡體迅速轉(zhuǎn)變?yōu)檎承阅嗍鳎纬蓻_擊力，導致尾礦庫潰壩。,（二）事故直接原因經(jīng)分析認定，造成此次尾礦庫特大潰壩傷亡事故的直接原因是：鎮(zhèn)安黃金礦業(yè)公司在尾礦庫壩體達到最終

30、設計壩高后，未進行安全論證和正規(guī)設計，而擅自進行三次加高擴容，形成了實際壩高50米、下游坡比為1:1.5的臨界危險狀態(tài)的壩體。更為嚴重的是在2006年4月，該公司未進行安全論證、環(huán)境影響評價和正規(guī)設計，又違規(guī)組織對尾礦庫壩體加高擴容，致使壩體下滑力大于極限抗滑強度，導致壩體失穩(wěn)，發(fā)生潰壩事故。,（三）事故間接原因經(jīng)分析認定，造成此次尾礦庫特大潰壩傷亡事故的間接原因是：1）西安有色冶金設計研究院礦山分院工程師王建軍私自為鎮(zhèn)安黃金礦業(yè)公

31、司提供了不符合工程建設強制性標準和行業(yè)技術規(guī)范的增容加壩設計圖，傳真給該礦，對該礦決定并組織實施增容加壩起到誤導作用，是造成事故的主要原因。2）陜西旭田安全技術服務有限公司沒有針對鎮(zhèn)安黃金礦業(yè)公司尾礦庫實際壩高已經(jīng)超過設計壩高和企業(yè)擅自三次加高擴容而使該尾礦庫已成危庫的實際狀況作出符合現(xiàn)狀的、正確的安全評價。評價報告的內(nèi)容與尾礦庫實際現(xiàn)狀不符，作出該尾礦庫屬運行正常庫的結(jié)論錯誤，對繼續(xù)使用危庫和實施第四次壩體加高起到誤導作用，是造成事

32、故的主要原因。,四、因滲流破壞而發(fā)生的事故,1.黃梅山(金山)尾礦庫該庫位于安徽省馬鞍山市，隸屬黃梅山鐵礦，該庫原設計初期壩壩址位于金山坳公路，庫區(qū)縱深338m，尾礦壩總高30m，庫容240×104m3，庫區(qū)匯水面積0.25km2。施工中為減少占地，將初期壩址向庫內(nèi)推移188m，庫區(qū)縱深僅為150m，匯水面積0.2km2，當尾礦堆積壩頂標高50m時，相應庫容103×104m3。初期壩壩高6m，為均質(zhì)土壩，于1980

33、年建成投入運行，采用上法筑壩，至發(fā)生事故時，總壩高21.7m(至子壩頂)，庫內(nèi)貯存尾礦及水84×104m3。由于庫深僅為150m，為確保澄清水質(zhì)、尾礦庫內(nèi)經(jīng)常處于高水位運行狀態(tài)，一般干灘長度僅保持在20m左右，達不到規(guī)范要求。1986年4月30日凌晨發(fā)生潰壩事故，潰壩前子壩頂部標高45.7m(此前設計單位經(jīng)核算已明確提出尾礦壩頂標高不得超過45m)、子壩前灘面標高44.88m(子壩高0.82m、壩頂寬1.2m、為松散尾礦所堆

34、筑)、庫內(nèi)水位已達44.96m(處于子壩攔水狀態(tài)，并且根據(jù)此前觀測記錄，壩內(nèi)浸潤線已接近壩坡，壩體完全飽和)。由于松散尾礦堆筑的子壩的滲流破壞導致潰壩、壩頂潰決寬度245.5m、底部潰決寬度11lm，致使庫內(nèi)84×104m3的尾礦及水大部分傾瀉。下游2km范圍內(nèi)的農(nóng)田及水塘均被淹沒，壩下回水泵站不見蹤影(僅有設備基礎尚存)。本次事故造成19人死亡、95人受傷，生命財產(chǎn)損失慘重。造成此次潰壩的主要原因是子壩擋水，是典型的滲流破

35、壞導致潰壩的實例。壩體潰決前的斷面如下圖所示。,,2、前蘇聯(lián)諾戈爾斯克選礦廠尾礦庫諾戈爾斯克選礦廠尾礦庫初期壩為均質(zhì)土壩，壩高10m，未設排滲設施，后期尾礦堆積壩高30m、總壩高40m、庫內(nèi)水位較高、壩前尾礦干灘面較短。壩前形成不透水夾層和細礦泥沉積體，造成尾礦堆積壩體浸潤線從初期壩(土壩)頂部逸出，尾礦堆積壩外坡下段較陡(坡度為l:2)，1965年造成尾礦堆積壩下部因發(fā)生局部嚴重管涌造成滲流破壞。,五、因排洪設施損壞發(fā)生的事故,1.

36、栗西溝尾礦庫栗西溝尾礦庫位于陜西省華縣，隸屬于金堆城鉬業(yè)公司。栗西溝屬于黃河水系的南洛河的四級支流，栗西溝水流人麻坪河經(jīng)石門河進入南洛河中。栗西溝尾礦庫匯水面積10km2，尾礦庫洪水經(jīng)排洪隧洞排人鄰溝中再注入麻坪河。尾礦庫初期壩為透水堆石壩，壩高40.5m，上游式筑壩，尾礦堆積壩高124m，總壩高164.5m，總庫容1.65×108m3。尾礦庫排洪系統(tǒng)設于庫區(qū)左岸，原設計由排洪斜槽、兩座排洪井、排洪涵管及排洪隧洞組成。后因排

37、洪涵管基礎存在不均勻沉陷等問題，將原設計排洪系統(tǒng)改為使用3～5年后，另外建新的排洪系統(tǒng)。,,,新排洪系統(tǒng)是在距排洪隧洞進口的49.5m處新建一座內(nèi)徑3.0m的排洪豎井，井深46.774m，上部建一柜架式排洪塔，塔高48m，新建系統(tǒng)簡稱為新一號井。排洪隧洞斷面為寬3.0m、高3.72m的城門洞型，底坡1.25％，全長848m，其中進口高30m為馬蹄型明洞，隧洞中有614m長洞段拱頂未進行襯砌，尾礦庫平面圖如圖7所示。該庫于1983年10

38、月投入運行、排洪隧洞于1984年7月起開始排洪。隨著生產(chǎn)運行，庫內(nèi)尾礦堆積逐年增高，隧洞內(nèi)漏水量亦相應增大，至1988年4月6日漏水量已達332.3m3/h(庫內(nèi)水位1189m) 。,1988年4月13日23時左右在距新一號井43～45m處，隧洞線上(距軸約1.5m)水面發(fā)生旋渦，水面開始下降。至4月14日凌晨3時30分左右，庫內(nèi)水位已下降1m多，庫內(nèi)存水已基本泄盡。此時，庫面發(fā)現(xiàn)1號塌陷區(qū)，長約26.5m、寬度42m、深度約27m、塌

39、陷體約為1.8×104m3。至晚上9時左右又發(fā)生第二個塌陷區(qū)、長度約14 m、寬度27 m、深度達48 m、塌陷體約為1.5×104m3，兩塌陷體總體積達3.3×104m3。,,,本次隧洞塌落事故共流失尾礦及水體136×104m3，造成栗裕溝下游的栗裕溝、麻坪河、石門溝、洛河、伊洛河及黃河沿線長達440km(跨兩省一市)范圍內(nèi)河道受到嚴重污染。本次事故造成736畝耕地被淹沒，危及樹木235萬株、水

40、井118眼，沖毀橋梁132座(中小型)、涵洞14個，公路8.9km被毀，受損河堤長度18km，死亡牲畜及家禽6885頭(只)，致沿河8800人飲水困難，經(jīng)濟損失近3000萬元。產(chǎn)生這一事故的主要原因是在排洪隧洞施工中未及時處理塌落的臨空區(qū)(高達19m多)，造成隱患。當庫內(nèi)堆存尾礦達到一定厚度時，臨空區(qū)上部承載力失衡造成突然塌落，從而導致隧洞被破壞，造成我國尾礦庫運行史上的重大污染事故。,2.木子溝尾礦庫該庫位于陜西省華縣金堆城鎮(zhèn)，隸

41、屬于金堆城銅業(yè)公司。木子溝為文峪河支流，文峪河直接入南洛河。該庫為峪型尾礦庫，匯水面積為5km2。初期壩為透水壩，筑壩材料為采礦廢石，壩高61m，壩長160m，壩頂寬度40m，內(nèi)坡比1:1.66，外坡比1:1.68。由于壩體不均勻沉陷，曾進行了加固處理，處理后壩頂寬度30m，外坡比調(diào)整為1:3～3.5。尾礦后期壩采用上游法筑壩，最終堆積標高l240.5m，尾礦堆積壩高61.5m，總壩高122.5m，總庫容2200×104m3

42、。尾礦庫平面圖如下圖所示。,,,尾礦庫排洪系統(tǒng)由排水斜槽(雙格0.8m×0.8 m、長度50m)、涵洞(斷面為2m2的蛋形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，長317.07m)及隧洞(斷面為4m2，長604.2m)所組成。該庫于1970年投入運行，運行前10年情況基本正常。但在1980年底以后，先后多次發(fā)現(xiàn)尾礦庫內(nèi)沉積灘面發(fā)生塌陷，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)在3號井與4號井之間涵洞產(chǎn)生橫向斷裂，裂縫呈左寬右窄、上寬下窄形狀，為環(huán)向貫通裂縫，裂縫寬度最小20 m

43、m，最大180mm，裂縫深度達250mm以上。分布鋼筋全部斷開，在裂縫兩邊各3m范圍尚有10余處小裂縫，裂縫寬度2～8mm不等。在距大裂縫6m處原施工沉降縫有較大開裂(原設計縫寬30mm，現(xiàn)在縫寬度已達120mm)并在底部形成上高下低的臺階狀。,經(jīng)洞內(nèi)襯砌封堵處理后，仍不能正常運行，在洞頂水頭(從底板起標)25.67m(庫內(nèi)水位標高l208m)條件下，發(fā)生呈間歇式陣發(fā)型大量泄漏尾礦，裂縫處呈噴射狀泄漏，射距達4m。再次處理后，并采取了封

44、閉灌漿，在斷裂處經(jīng)聚氨酯灌漿進行固砂封閉后，基本上未再發(fā)生新的泄漏事故。產(chǎn)生排洪涵洞斷裂原因是基礎的不均勻沉降和側(cè)向位移所致。該處工程地質(zhì)資料表明斷裂地段是淤泥質(zhì)亞粘土與基巖的過渡地段，且涵洞基礎又置淤泥質(zhì)亞粘土地基之上。本次涵洞斷裂事故造成了對木子溝及文峪河的嚴重污染，經(jīng)濟損失達450萬元。,山西省太原市婁煩縣“8.15”尾礦庫潰壩事故 2006年8月15日晚22時左右,位于太原市婁煩縣的銀巖選礦廠和新陽光選礦廠相繼發(fā)生一起尾礦庫

45、潰壩事故，造成6人死亡、1人失蹤、21人受傷的重大傷亡事故。事故單位概況（一）婁煩縣銀巖選礦廠基本情況婁煩縣銀巖選礦廠，位于婁煩縣馬家莊鄉(xiāng)蔡家莊村隨羊溝，建于2005年4月，法定代表人：牛拴奎，為私營企業(yè)，營業(yè)執(zhí)照、環(huán)保手續(xù)齊全。廠（礦）長安全資格證過期，尾礦庫未設計，未領取安全生產(chǎn)許可證，已列入當?shù)卣年P閉名單。尾礦庫庫容量約為24萬立方米。事故發(fā)生前該企業(yè)一直在私自組織生產(chǎn)。（二）婁煩縣新陽光選礦廠基本情況婁煩縣新陽光選

46、礦廠建于2004年3月8日，法人代表：劉曉林，為私營企業(yè)，2004年11月領取了廠（礦）長安全資格證，營業(yè)執(zhí)照、環(huán)保手續(xù)、安全管理員證及特殊工種作業(yè)證齊全。該廠距上游的銀巖選礦廠尾礦壩350米，距下游的蔡家莊村600余米，尾礦庫庫容量約為70萬立方米。事故前，該企業(yè)按山西環(huán)經(jīng)環(huán)境資源管理咨詢有限公司做的補充設計方案，對尾礦庫存在的問題進行了整改，太原市安監(jiān)局已對其設計進行了審查批復，省安監(jiān)局政務大廳已受理了該企業(yè)的安全生產(chǎn)許可申請，沒有

47、頒發(fā)安全生產(chǎn)許可證。,事故發(fā)生經(jīng)過及搶救情況2006年8月15日晚21時30分左右，隨羊溝內(nèi)上游的婁煩縣銀巖選礦廠尾礦庫潰壩，壩內(nèi)儲存的水、尾砂涌入下游的新陽光選礦廠尾礦庫，正在庫房內(nèi)打電話的該庫保管員張士銳此時聽到屋外有水聲，發(fā)現(xiàn)該廠尾礦庫壩內(nèi)水從排洪管和壩頂往外流，隨即通知企業(yè)負責人，并通知上游的銀巖選礦廠立即停止生產(chǎn)。大約22時，新陽光選礦廠尾礦庫壩空隙水壓力增大，造成該庫壩體垮塌，大量的尾礦漿參著虛土形成泥石流沿著河道直沖入

48、下游，將10余畝土地及附近的一個臨時加油站淹沒，沖毀大量房屋、商鋪，高壓電線桿傾倒后產(chǎn)生的電火花引發(fā)儲油罐著火，接到火警報告后，縣公安局出動消防大隊、交警大隊的80多人趕到現(xiàn)場，發(fā)現(xiàn)大量泥石流沿著河床往下游流動，立即將此情況報告縣委、縣政府，同時組織干警搶險救援。縣委、縣政府有關領導接到報告后，立即趕赴現(xiàn)場，并組織300余人開展事故搶險搜救工作。經(jīng)過搜救找到受傷人員22名，被找到的22名受傷人員被緊急送往醫(yī)院救治。,事故發(fā)生的原因據(jù)事

49、故調(diào)查組的分析，事故發(fā)生的原因：（一）直接原因：銀巖選礦廠尾礦庫壩體為黃土堆筑不透水壩，庫內(nèi)長期單測集中放漿，而且未設置任何排滲排水設施，致使庫內(nèi)水位長期過高，加之8月13－15日降雨水相對集中，引起壩體浸潤線短期急劇升高，同時15日鏟車上壩產(chǎn)生振動引起壩體局部液化，是造成銀巖選礦廠尾礦庫垮塌的主要原因。新陽光選礦廠尾礦庫壩為利用旋流器產(chǎn)生的尾砂筑壩，庫內(nèi)設有Ф500mm的排洪管及排洪井，但庫容小，容納不了上游尾礦庫壩的漿液，必然

50、要產(chǎn)生漫頂，從現(xiàn)場的痕跡也證實了這一點。同時，壩體外圍沒有石砌加固，壩體及周邊山體土質(zhì)的穩(wěn)固性差，不能有效阻擋尾漿的沖擊力，造成垮壩，引發(fā)泥石流。,間接原因：銀巖選礦廠尾礦庫嚴重違反尾礦庫的基本建設程序，建設前沒有進行正規(guī)設計，選址不當，違規(guī)建設、違規(guī)營運；新陽光選礦廠面對上游僅300米處的尾礦庫對自己形成的威脅，沒有向上級有關部門反映，沒有及時消除隱患；兩庫均缺少尾礦庫安全管理的專業(yè)技術人員，沒有嚴格的安全管理措施；縣政府及其有關職

51、能部門長期以來對尾礦庫運營的監(jiān)管不到位。,六、地震液化而發(fā)生的潰壩,1.智利白拉奧諾尾礦壩1928年10月因附近發(fā)生持續(xù)1分40秒強地震，導致尾礦壩液化，流失尾礦達400多萬立方，傷亡54人。2.智利埃爾、得布雷等十二座尾礦壩12座尾礦壩壩高5～35m、坡度1:(1.43～1.75)，其中有一座壩高15m、坡度1:3.37。這些壩的共同特點是壩坡過陡，尾砂過細(-200目90％)，浸潤線較高。1965年3月28日，圣地亞哥以北140

52、km處，發(fā)生7.25級強地震，12座尾礦庫尾礦壩瞬間液化潰壩，其中尾礦流失最多的達190×104m3。失事時尾礦漿沖出決口到對面山坡上，水頭高達8m以上，短時間內(nèi)泥漿流下泄12km，造成270人死亡。此次事故是世界尾礦史上最嚴重的一次災難性事故。,3.白灰埝渣庫天津堿廠白灰埝渣庫因1976年7月28日唐山豐南大地震(震級為7.8級強度)而發(fā)生壩體液化潰決。4.美國加費爾選廠尾礦壩加費爾選廠尾礦壩，于1942年2月，因地震

53、導致尾礦壩體液化、產(chǎn)生弧狀大滑動而失事。,七、因壩基沉陷發(fā)生的事故,1.西華山尾礦庫該庫位于江西省贛州地區(qū)大余縣境內(nèi)，隸屬于西華山鎢礦，于20世紀60年代發(fā)生壩體下沉達1.8m，壩外坡局部滑動，下部隆起?！蚁掠纹履_處有一天然臺阻擋，而未潰壩失事。究其產(chǎn)生原因是該處壩基下部淤泥層厚較大，施工時未予全部清除。壩體筑在其上，因壩基承載不足導致壩體局部下沉，致使邊坡滑動。2.鄭州鋁廠灰渣庫該庫位于鄭州鋁廠西南2.5km，上下游均為鋁廠

54、赤泥庫，用于堆存電廠排出的灰渣。隨著庫水位逐年升高，在該庫西側(cè)埡口處以赤泥采用池填法堆筑副壩，其壩基坐落于濕陷性黃土地基上。由于庫內(nèi)排水鋼管結(jié)垢排水能力降低，水位上升很快，加之事故前連續(xù)降雨，1989年2月25日，致使副壩處黃土地基失穩(wěn)塌陷發(fā)生潰決，近30×104m3塌陷黃土、灰渣及水直沖而下，沖毀下游專線鐵路和道路，死亡2人。,因非法開采造成的事故,1.潘洛鐵礦尾礦庫潘洛鐵礦尾礦庫于1993年6月13日發(fā)生山體滑坡，總土

55、石方量達60×104m3，造成尾礦庫排洪系統(tǒng)受損，泵房遭到破壞，庫區(qū)下游水系受到污染，死亡14人，傷多人。發(fā)生事故的原因是，地方及個體企業(yè)在尾礦庫上游左岸山坡亂采濫挖，造成山體失衡，導致大滑坡擠壓尾礦庫。2.永福錫礦尾礦庫永福錫礦尾礦庫業(yè)已閉庫，1994年5月7日因嚴重違反安全生產(chǎn)規(guī)程，在尾礦庫壩下挖取尾礦，引發(fā)大面積坍塌，造成13人死亡。3.廟嶺溝鐵礦尾礦庫該尾礦庫業(yè)已閉庫，2006年4月23日因臨近露天采場違章作

56、業(yè)，破壞了尾礦庫尾部的副壩穩(wěn)定性，發(fā)生潰壩，死亡2人，失蹤4人。,事故教訓及對策,根據(jù)尾礦庫失事的直接原因分析，尾礦庫事故可以歸納為三種類型：洪水及排水系統(tǒng)引起的事故、壩體及壩基失穩(wěn)的事故、周邊環(huán)境不利因素引起的事故。對各類事故的因素和對策概括如下：,1.洪水及排水系統(tǒng)引起事故的因素及對策,(1)防洪設防標準低于現(xiàn)行標準，造成尾礦庫防洪能力不足，發(fā)生洪水漫頂潰壩。避免措施：①按現(xiàn)行防洪標準進行復核，當設計的防洪標準不足時，應重新進行洪

57、水計算及調(diào)洪演算；②經(jīng)計算確認尾礦庫防洪能力不足時，應采取增大調(diào)洪庫容或擴大排洪設施排洪能力的措施。(2)洪水計算依據(jù)不充分，洪峰流量和洪水總量計算結(jié)果偏低。避免措施：①應用當?shù)刈钚掳姹舅氖謨灾械男×饔蚧蛱匦×饔騾?shù)進行洪水計算及調(diào)洪演算；②采用多種方法計算，經(jīng)對比分析論證，確定應采用值，一般應取高值。(3)尾礦庫調(diào)洪能力或排洪能力不足，安全超高和干灘長度不能滿足要求，造成潰壩。避免措施：可采取增大調(diào)洪庫容或擴大排洪設施排

58、洪能力的措施，必要時，可增建排洪設施。,(4)排洪設施結(jié)構(gòu)原因和阻塞造成尾礦庫減少或喪失排洪能力。避免措施：①對因地基問題引起排洪設施傾斜、沉陷斷裂和裂縫的，應及時進行加固處理，必要時，可新建排洪設施；對地基情況不明的，禁止盲目設計。②對因施工質(zhì)量問題或運行中各種不利因素引起排洪設施損壞(如混凝土剝落、裂縫漏沙、沙石磨蝕、鋼筋外露等)應及時進行修補、加固等處理。③對排洪設施堵塞的，應及時檢查、疏通。④對停用的排水井，應按設計要求

59、進行嚴格封堵。,(5)子壩擋水無效，潰壩。避免措施：①生產(chǎn)上應在汛前通過調(diào)洪演算，采取加大排水能力等措施達到防洪要求，嚴禁子壩擋水；②必要時，可增大尾礦子壩壩頂寬度，使其達到最高洪水位時能滿足設計規(guī)定的最小安全灘長和安全超高要求。,2.壩體及壩基失穩(wěn)事故的因素及對策,(1)基礎情況不明或處理不當引起壩體沉陷、滑坡。避免措施：①查明壩基工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件，精心設計；②及時進行加固處理。(2)壩體抗剪強度低，邊坡過陡，抗滑穩(wěn)定

60、性不足。避免措-施：①上部削坡，下部壓坡，放緩坡比；②壓坡加固；③碎石樁、振沖等加固處理，提高壩體密度和抗剪強度。,(3)壩體浸潤線過高，抗滑穩(wěn)定性不足。避免措施：①設計上采用透水型初期壩或具有排滲層的其他型式初期壩，尾礦堆積壩內(nèi)預設排滲設施；②生產(chǎn)上可增設排滲降水設施，如垂直水平排滲井、輻射排水井等；③降低庫內(nèi)水位，增加干灘長度。(4)壩面沼澤化、管涌、流土等滲流破壞。避免措施：①增設排滲降水設施；②采用反濾層并壓坡

61、處理。(5)震動液化。避免措施：①設計上應進行專門試驗研究，采取可行措施；②降低浸潤線；·③廢石壓坡，增加壓重；④加密壩體，提高相對密度。,3.周邊環(huán)境引起事故的因素及對策,(1)非法采掘，引起地質(zhì)災害，導致尾礦庫事故。避免措施：①尾礦庫建設中應查明周邊地質(zhì)條件，對不良地質(zhì)現(xiàn)象應采取必要的治理措施；②采取有效措施杜絕尾礦庫周邊非法采掘；③加強巡視，發(fā)現(xiàn)異常，及時查明原因，采取措施，防治地質(zhì)災害發(fā)生。(2)周邊

62、非法采礦企業(yè)向庫內(nèi)排放尾礦，占據(jù)尾礦庫調(diào)洪庫容。避免措施：①政府有關部門應堅決取締非法采礦作業(yè)；②必要時采取加高壩體等工程措施，增加尾礦庫調(diào)洪庫容，滿足尾礦庫防洪要求。(3)在尾礦壩上和庫內(nèi)進行亂采濫挖，破壞壩體和排洪設施。避免措施：①嚴禁非法作業(yè)；②及時巡視并修復尾礦庫安全設施。,結(jié)束語,強調(diào)指出，任何一起尾礦庫事故，都離不開人為因素的主導作用，事在人為，只要在尾礦庫建設、運行、閉庫和閉礦后再利用全過程中，勘查、設計、施工